防治滑坡灾害研究的新成果
（一）研究滑坡灾害及其带来的影响
1．考察滑坡现象的新发现
⑴发现美国曾发生世界最大滑坡。[8]2014年11月，美国犹他州地质调查局地质学家罗伯特·比克主持的研究小组，在《地质学》期刊发表研究成果称，数十年来，地质学家一直在关注美国犹他州西南部曾发生的古老滑坡的痕迹。尽管乍看之下这里的许多部分并没有什么奇怪之处，但某些地层却包含着乱七八糟的破碎岩石，它们夹杂在厚厚的火山岩浆、灰烬和泥土中。现在，他们通过野外考察发现，这些古老的泥石流是数千万年前发生的大规模滑坡的产物。这场滑坡能跻身地球已知的最大滑坡之列，其覆盖的区域接近曼哈顿岛的39倍。
3000万年前～2000万年前，犹他州西南部是活火山的“家园”。人们尚不清楚那时有多少火山发生喷发，但它们遗留下了大量的火山岩浆、灰烬和其他物质，地质学家将这里命名为马丽斯韦尔火山区。
之前，科学家就曾注意到，大规模的破碎岩石覆盖了该地区约500平方公里的区域，这些岩石的尺寸从卵石大小到山脉大小。比克表示，这些石块曾被假设在不同时期来源于不同源头。但研究小组近日研究发现，这些古老石块全部是一场极具破坏性的大规模滑坡的产物。
比克表示，由于剥落下的物质被夹杂在火山灰之间，因此能很好地辨识日期。位于目前的一个灰烬硬化层中的岩石碎屑约形成自2200万年前。而该灰层上部的碎石能追溯到约2160万年前。因此研究人员表示，这场浩大的山体滑坡应当发生在这两个时间之间的某一时刻。
研究人员在该地区3400平方公里的范围内都发现了破碎岩石。某些岩石体积能达到1700～2000立方千米，科学家认为这场滑坡是地球上曾发生的已知最大规模滑坡中的一场。
比克表示，这次历史事件被命名为麦格顿高原重力滑坡。地质学证据也给了科学家有关该事件如何发生的线索。研究人员表示，首先，滑坡发生时该地形略微向南倾斜。其次，由于严重风化，下缘的火山灰层相对较薄。在长时间暴露于恶劣天气中后，一些物质退化成光滑的黏土。而一旦滑坡开始，这些黏土就会充当润滑剂。
之后，大量火山岩积累在该地区平滑、倾斜的地形上部，最终导致了一场不可思议的大滑坡。比克表示，约1/4的火山高原崩塌。处于泥石流前端几十米厚的岩石等物质向南推进了30多公里。在一些地区，滑坡产生的摩擦力带来了极高的温度，甚至将岩石表面熔化出了2～5厘米厚的玻璃层。但比克表示，触发麦格顿高原重力滑坡的特殊机制依然成谜。
⑵发现著名旅游胜地上的巨大滑坡痕迹。[9]2022年4月25日，希腊《中希时报》报道，近日，国际学术性期刊《盆地研究》发表的一篇文章称，希腊等科学家在希腊著名旅游胜地圣托里尼岛周围海域，发现了迄今为止地中海地区已知的最大火山滑坡痕迹。研究人员称，根据大量证据推测，滑坡发生的时间大约在70万年前。
据报道，圣托里尼火山是一个大型的、基本上被水淹没的火山口，位于爱琴海南部。水面以上可见的是环状的圣托里尼群岛。火山口的中心有两个小火山岛，它们叫做新卡美尼岛和旧卡美尼岛。
据估计，圣托里尼下面的火山在过去多次喷发。经历过火山喷发，大规模滑坡的情况下，大量沉积物和岩石滑入大海并可能引发海啸，这几乎都是鲜为人知的。直到通过最近的科学发现，人们才对这座火山的情况有进一步了解。
2．研究滑坡造成影响的新发现
发现山体滑坡易摧毁陡峭河岸上的水电站。[10]2018年10月，德国波茨坦大学地质学家沃尔夫冈·施旺哈特领导的研究团队，在《地球物理研究快报》发表论文称，他们通过分析相关数据发现，2015年尼泊尔喜马拉雅山脉的大部分水电工程并不是毁于地震，而是毁于地震引发的山体滑坡。
2015年4月初，施旺哈特第一次去尼泊尔时，惊讶地发现许多水力发电站建在陡峭的喜马拉雅山脉上，它们看起来很不稳定。两周后，尼泊尔发生了一场强烈地震，造成近9000人死亡，他所看到的31个水电工程项目也被摧毁。
喜马拉雅山脉处于板块边界碰撞型地震构造带上，因此，这里的水电工程都会按照防震规范进行建设。但是，由地震引发的地基液化、山体破损等环境条件的变化，使库区的山体松动，产生滑坡、地基动摇等情况，可能并没有在水电大坝的设计中加以考虑。
山体滑坡是山坡在河流冲刷、地震等因素影响下，土层或岩层整体或分散地顺斜坡向下滑动的现象。地震后的滑坡，可能是因地震造成山体破坏后当即形成的滑坡，也可能是山体震损，出现裂缝和内部损伤等情况，在震后几天甚至几十年后出现的滑坡。
施旺哈特团队仔细分析了受损水力发电站的报告。他们发现，在地震中地面摇动不是很强烈的地方，河岸的陡峭程度似乎是震区破坏严重程度的一个很好的指标。随后，他们开发了一个模型，把喜马拉雅山脉的河流陡峭程度，叠加在2015年地震的地面震动强度图上。结果发现，地面震动和河流陡度的共同作用对水力发电站造成了最严重的破坏。
施旺哈特说：“这些水力发电站的建造符合抗震设计标准，它们在地震中活下来了，却被后来的山体滑坡摧毁了。”对此，他表示，重新评估喜马拉雅地区的水电开发，迫在眉睫。
研究团队将该模型应用于印度、尼泊尔和不丹喜马拉雅山地区的273个有相关数据的水力发电项目中，这些项目有的正在运行，有的处于建设中，也有的是正在规划设计。结果发现，其中1/4的项目可能会面临地震引发的山体滑坡造成的严重破坏。
（二）研究引发滑坡灾害的主要原因
1．分析表明毕节山体滑坡或为高位崩塌转化为碎屑流[11]
2017年8月28日，科学网报道，当天上午11时许，贵州毕节纳雍张家湾镇普洒社区发生山体滑坡地质灾害。专家分析称，此次灾害或为高位崩塌转化为碎屑流。
中科院山地灾害与环境研究所重点实验室副主任苏立君说，崩塌以竖直运动方向为主，滑坡以水平方向滑动为主，从目前掌握的信息来看，此次地质灾害具备了崩塌的特征，即发生的坡体较陡，且一开始变形运动即已解体，然后崩落，灾害为高位崩塌转化为碎屑流的可能性较大。
据苏立君介绍，贵州所处的云贵高原构造运动较活跃，地质条件复杂，且山地丘陵所占比例大，历史上滑坡灾害较多。毕节地区以喀斯特地形和高山丘陵为主，区内地势西高东低，山峦重叠，河流纵横，超过10千米的河流即有近200条。河流长期的下切作用改变了坡体形态，形成了易发生滑坡的地形地貌条件。
苏立君说，山地表面、坡上覆盖较厚的堆积层是较容易发生滑坡的条件，而毕节地区的地表堆积物比较丰富。如果降水的浸泡，基岩面有一定坡度的话，在这个地方形成比较大的水压力，就会沿着基覆界面发生破坏。他通过查看当地天气预报信息发现，本月毕节地区降雨量并不大，且发生破坏前两天没有降雨，但本次滑坡是否与降雨有关，还需通过实地考察才能准确判断。
同时，苏立君指出，此次发生的崩塌式灾害，很难监测与预防。他解释道：“这类突然的崩塌，前期的变形一般都较小，所以我们基于变形的手段进行监测的话，一方面预警值不好确定，不知道什么时候，在什么变形值下会发生灾害；另一方面是灾害特别突然，到了一定临界条件突然破坏，预警难度比较大。”
2．发现全球变暖致使北极岛屿滑坡频率增加[12]
2019年4月3日，加拿大渥太华大学专家安东尼•卢科维奇领导，其同事罗伯特•韦等参加的一个研究小组，在《自然·通讯》杂志上发表论文称，近半个世纪以来，加拿大北极岛屿班克斯岛滑坡频率增加了59倍，滑坡已成为全球变暖最危险的后果之一。
卢科维奇表示：“如果永久冻土已经融化，我们无法阻止土壤缓慢滑塌。我们只希望此问题能够引起注意，减少温室气体排放。”
气候学家近些年非常担心，北极变暖会导致最后一次冰期，在西伯利亚、阿拉斯加和加拿大极地地区出现的所有永久冻土迅速消失。据当前预测，西伯利亚和阿拉斯加南部地区永久冻土，在本世纪末会消失1/3左右。
研究人员认为，永久冻土融化会释放出在数百万年冰期内冻结在土壤中、并不断累积的大量有机物质。这些动植物残骸将开始腐烂，向大气层释放甲烷和二氧化碳，在自然火灾中燃烧，进一步加速全球变暖。除了对自然界的影响外，这些灾难性过程，还会对极地居民造成极为不利的影响。最近，气候学家研究发现，永久冻土融化，将影响俄罗斯、加拿大和美国极地城市70%以上的基础设施。
罗伯特•韦对在不同气候条件下，卫星于1984～2016年拍摄的班克斯岛地表高清图片进行分析，他们统计出泥石流、山洪、滑坡和其他土壤移动现象发生的次数，计算出受影响地区面积，并将所得数据与班克斯岛所在群岛不同季节的气温进行了对比。
卢科维奇表示，1984年共84块土地受到滑坡影响，面积相对较小，全部位于岛屿南部海岸附近。30年后，情况发生了很大的变化，滑坡次数增加了59倍，而且有许多泥石流已经在班克斯岛上缓慢移动了20甚至30年。
滑坡、泥石流和其他类似现象导致河湖阻塞，妨碍岛上交通，已开始影响班克斯岛上因纽特人部落的生活。当地居民告诉专家，最近不仅沿海地区，岛屿中部也开始出现这些现象。
专家预测，将来滑坡次数还会增长大约两倍，不仅给人类造成麻烦，当地动植物也会受到影响。气候学家计划，近期开始观察河流阻塞和污染，对当地鱼类和无脊椎动物的影响。
3．揭示坡度和断层距是同震滑坡易发性主控因素[13]
2022年6月，中国科学院地质与地球物理研究所工程师邹宇、研究员祁生文、副研究员郭松峰等组成的研究小组，在《工程地质学报》上发表论文称，同震滑坡是最具破坏的地震次生灾害之一，可以造成大范围严重的破坏，尤其是山区。了解同震滑坡的易发性控制因素，是预测潜在地震区同震滑坡易发性、危险性和风险性的基础，对防震抗灾具有重要意义。
研究小组以2014年8月3日中国云南省鲁甸县发生的地震为例开展研究。他们在面积为704.7平方公里的研究区内，共识别出1414个滑坡，建立了鲁甸地震滑坡空间数据库。
研究人员利用空间分析方法，分析了各个因素与同震滑坡易发性之间的关系，在此基础上，利用曲线下面积方法，对各个因素之间的相关性展开研究。通过统计分析发现，坡度和断层距是同震滑坡易发性的两个控制性因素，随着断层距的增加，同震滑坡发育密度呈明显的指数下降趋势，但随着坡度的增大，同震滑坡密度表现出良好的韦伯累积分布。其他因素的影响受到这两个因素的控制，对同震滑坡易发性的贡献通过坡度和断层距两个因素得以体现。随着高程的增加，断层距逐渐增加。该研究阐述了坡度、断层距与高程的关系，揭示随着高程的增加，滑坡密度逐渐下降的现象是由坡度、断层距控制的结果。
该论文表明，对于隐伏的同震断层，其同震滑坡易发性和非隐伏同震断层易发性类似，比如汶川地震，坡度和断层距两个因素是其控制性因素。这项成果，对于同震滑坡易发性的预测评价具有重要意义。
（三）研究滑坡灾害的预警措施
研发滑坡等损害铁路的早期预警系统[14]
2010年9月，国外媒体报道，以色列特拉维夫大学地质与行星科学系的列夫·埃培尔鲍姆教授领导，意大利、法国、瑞典、挪威、瑞士和罗马尼亚等国科学家参与的一个国际研究小组，正在研发一种铁路地质灾害早期预警系统，用来防止滑坡、地震、雪崩等地质灾害对铁路交通造成的损害。
该系统将集成电磁感应技术和新的信息通讯技术，包括光纤传感器、合成孔径雷达、低频地球物理技术、红外热成像和陆基位移监测技术等。该系统会通过卫星、飞机、磁场传感器和土壤传感器来收集感应信息，对采集到的数据进行分析处理后，可快速获得铁路基础设施运行情况和周边环境情况的详细信息和图像，从而对可能出现的地质灾害作出预警。
研究人员表示，近年来，地质灾害引发的铁路交通事故呈上升趋势，全球每年有数千人因此而丧生。他们从事这项研究的目的，就是要开发一个可以集成最新技术、适用于各种铁路的监测平台，为列车司机和管理人员应对地质灾害提供可靠的预警系统。
研究人员说，由于各地区土壤类型、地质特征各不相同，要将不同类型的原始数据转换为可以使用的信息，涉及到许多复杂的数学、物理问题。现在他们面临的最大挑战，是如何消除采集数据时的背景噪音。据悉，这一问题不久就有望得到解决。
